Podręcznik Użytkownika Czujnik Gazu Kod produktu: PW-097-CO POD-042-PL R05
Naszym zadaniem jest działanie na rzecz pełnego Bezpieczeństwa Ludzi, Mienia oraz Środowiska poprzez dostarczanie innowacyjnych Systemów Detekcji Gazów, które w możliwie najbardziej skuteczny sposób wykryją i zakomunikują potencjalne zagrożenie gazowe lub jego brak. Zapraszamy do zapoznania się z naszą ofertą na naszej stronie www.atestgaz.pl Atest-Gaz A. M. Pachole sp. j. ul. Spokojna 3, 44-109 Gliwice tel.: +48 32 238 87 94 fax: +48 32 234 92 71 e-mail: biuro@atestgaz.pl www.atestgaz.pl
Uwagi i zastrzeżenia www.atestgaz.pl Podłączanie i eksploatacja urządzenia/systemu dopuszczalne jest jedynie po przeczytaniu i zrozumieniu treści niniejszego dokumentu. Należy zachować Podręcznik Użytkownika wraz z urządzeniem do wykorzystania w przyszłości. Producent nie ponosi odpowiedzialności za błędy, uszkodzenia i awarie spowodowane nieprawidłowym doborem urządzeń, przewodów, wadliwym montażem i niezrozumieniem treści niniejszego dokumentu. Niedopuszczalne jest wykonywanie samodzielnie jakichkolwiek napraw i przeróbek w urządzeniu. Producent nie ponosi odpowiedzialności za skutki spowodowane takimi ingerencjami. Zbyt duże narażenia mechaniczne, elektryczne bądź środowiskowe mogą spowodować uszkodzenie urządzenia. Niedopuszczalne jest używanie urządzeń uszkodzonych bądź niekompletnych. Projekt systemu detekcji gazu chronionego obiektu może narzucać inne wymagania dotyczące wszystkich faz życia produktu. Niedopuszczalne jest stosowanie części innych, niż te wymienione w tabeli 7. Jak używać tego podręcznika? Wyróżnienia tekstu użyte w dokumencie: Na informacje zawarte w takim akapicie należy zwrócić szczególną uwagę. Podręcznik Użytkownika składa się z tekstu głównego i załączników. Załączniki są niezależnymi dokumentami które mogą występować bez Podręcznika Użytkownika. Załączniki posiadają własną numerację stron nie związaną z numeracją stron podręcznika. Dokumenty te mogą także posiadać własny spis treści. Każdy dokument podręcznika jest oznaczony w prawym dolnym rogu nazwą (symbolem) i rewizją (numerem wydania). s. 3 25 Podręcznik Użytkownika: POD-042-PL R05
Spis Treści 1 Informacje wstępne...6 1.1 Przeznaczenie...6 1.2 Opis działania...6 2 Bezpieczeństwo...8 3 Opis budowy...10 4 Interfejsy wejścia wyjścia...10 4.1 Interfejsy elektryczne...10 5 Interfejs użytkownika...11 6 Architektury systemów...11 6.1 Układ gwiazdy...11 6.2 Pętla alarmowa otwarta...12 6.3 Pętla alarmowa zamknięta...12 6.4 Inne architektury...13 7 Konfiguracja urządzenia...13 7.1 Lokalizacja czujnika...13 7.2 Praca samodzielna oraz współpraca z czujnikiem EcoDet XT...15 8 Diagnostyka połączeń elektrycznych wyszukiwanie błędów połączeń...15 9 Cykl życia...17 9.1 Transport...17 9.2 Montaż...17 9.3 Uruchomienie...21 9.4 Czynności okresowe...22 9.5 Utylizacja...23 10 Dane techniczne...24 11 Lista elementów eksploatacyjnych...25 12 Lista akcesoriów...25 13 Sposób oznaczania produktu...25 14 Załączniki...25 Spis Tabel Tabela 1: Priorytety Czujnika Gazu...7 Tabela 2: Opis listwy zaciskowej...10 Tabela 3: Sygnalizacja stanów pracy...11 Tabela 4: Konfiguracja urządzenia...14 Tabela 5: Przyczyny sygnalizowania awarii...16 Tabela 6: Dane techniczne...24 Tabela 7: Lista elementów eksploatacyjnych...25 Tabela 8: Lista akcesoriów...25 Tabela 9: Sposób oznaczenia produktu...25 Spis Ilustracji Ilustracja 1: Wartość prądu wyjściowego i wskazania kontrolek dla poszczególnych stanów pracy...7 Ilustracja 2: Budowa urządzenia i jego wymiary...10 Ilustracja 3: Interfejs użytkownika...11 Ilustracja 4: Połączenie z Jednostką Sterującą MOD LED8 w układ gwiazdy...12 Ilustracja 5: Połączenie z Jednostką Sterującą MOD LED1 w układ magistralny otwarty...12 Ilustracja 6: Połączenie z Jednostką Sterującą MOD LED1 w układ magistralny zamknięty...13 s. 4 25 Podręcznik Użytkownika: POD-042-PL R05
Ilustracja 7: Połączenie w dwa układy magistralne otwarte obsługujące dwie strefy...13 Ilustracja 8: Ustawienia przełącznika konfiguracji...14 Ilustracja 9: Praca samodzielna oraz współpraca z EcoDet XT...15 Ilustracja 10: Przykładowe podłączenie kabli do urządzenia...18 Ilustracja 11: Połączenie Czujnika Gazu w układ gwiazdy...19 s. 5 25 Podręcznik Użytkownika: POD-042-PL R05
1 Informacje wstępne 1.1 Przeznaczenie Czujniki Gazu są nowoczesnymi urządzeniami detekcyjnymi, służącymi do detekcji stężenia tlenku węgla w obiektach użyteczności publicznej, zwłaszcza w garażach i parkingach podziemnych. Czujnik Gazu nie jest przeznaczony do pracy w strefach zagrożonych wybuchem. Jako element wykrywający obecność gazu niebezpiecznego, zastosowano sensor elektrochemiczny. Rozwiązanie to cechuje wysoka odporność na zmianę warunków środowiskowych takich jak: temperatura, wilgotność, ciśnienie. Czujnik Gazu charakteryzuje się także dużą odpornością na obecność czynników zakłócających (np. metan, izobutan, dwutlenek węgla), co eliminuje powstawanie fałszywych alarmów. Sensor CO (tlenku węgla) wykazuje nieznaczną wrażliwość na wodór i opary etanolu, jednak w typowych zastosowaniach gazy te występują sporadycznie i w niewielkich ilościach. Więcej szczegółów na temat sensorów elektrochemicznych można znaleźć w załączniku [2]. Podstawowe cechy czujnika: bezpieczna, niskonapięciowa instalacja, łatwość montażu, możliwość łączenia elementów systemu w układ magistralny, bądź w układ gwiazdy, możliwość podłączenia czujnika EcoDet XT (otrzymujemy współpracującą parę czujników CO oraz LPG), możliwość kalibracji czujnika poprzez wymianę płytki sensora (skrócenie czasu kalibracji), trzy progi alarmowe, sygnalizacja awarii czujnika oraz przerwania pętli, długotrwała, stabilna praca. Powyższe cechy, przy niezwykle atrakcyjnej cenie powodują, że Czujniki Gazu jest idealnym rozwiązaniem dla ekonomicznych zastosowań np. w budownictwie publicznym. 1.2 Opis działania Czujnik Gazu jest jednym z elementów systemu detekcji gazów. Dokonuje on cyklicznych pomiarów stężenia gazu w powietrzu. Informacja o przekroczeniu ustalonych progów przekazywana jest za pomocą kontrolek umieszczonych na bocznej cześć obudowy (patrz ilustracja 2) oraz wyjściowego sygnału prądowego. Dodatkowo, jeżeli pracuje w układzie pętli alarmowej (patrz rozdział 6.2, 6.3), na jego wejście (za pośrednictwem T-konektora XT) może zostać podany sygnał prądowy z następnego czujnika bądź EcoDet XT. Sygnał ten porównywany jest z wartością lokalną i na wyjście przekazywany jest sygnał odpowiadający stanowi o wyższym priorytecie (patrz tabela 1). Czujnik Gazu może współpracować bezpośrednio z czujnikiem EcoDet XT (połączenie poprzez zaciski X2). Otrzymujemy wówczas parę czujników, która pozwala na jednoczesne wykrywanie tlenku węgla (CO) oraz LPG (C 3 H 8, C 4 H 10 ) 1. 1 Kalibracja propanem C 3H 8. s. 6 25 Podręcznik Użytkownika: POD-042-PL R05
Priorytety 1 (najwyższy) Przekroczony próg alarmu 2 Przekroczony próg ostrzeżenia 2 3 Przekroczony próg ostrzeżenia 1 Stan pracy 4 Uszkodzenie czujnika, magistrali, połączenia z czujnikiem EcoDet XT lub informacja o niepoprawnym ustawieniu przełącznika konfiguracji 5 (najniższy) Poprawna praca czujnika Wygrzewanie Tabela 1: Priorytety Czujnika Gazu Ilustracja 1: Wartość prądu wyjściowego i wskazania kontrolek dla poszczególnych stanów pracy Rodzaj gazu, progi oraz odpowiadające im wartości prądu dla konkretnego czujnika należy sprawdzić w świadectwie kalibracji. Czujnik w czasie swojej pracy dokonuje nieustannego pomiaru stężenia gazu w otoczeniu, przeprowadza systematyczne testy sensora. W zależności od wyniku powyższych czynności, rozróżnia stany opisane w następnych rozdziałach. 1.2.1 Praca Jest to stan w którym czujnik pracuje poprawnie i dokonuje pomiarów. Wartość stężenia mierzonego gazu nie przekracza wartości progowych i nie wykryto nieprawidłowości w pracy urządzenia. Czujnik nie wymaga specjalnej uwagi użytkownika, oprócz: możliwie częstej kontroli wskazań, najlepiej codziennie, systematycznego zlecania przeglądów (patrz podrozdział 9.4.3). s. 7 25 Podręcznik Użytkownika: POD-042-PL R05
1.2.2 Ostrzeżenie 1 (próg 1) / Ostrzeżenie 2 (próg 2) Jest to stan występujący wtedy, gdy zostanie wykryte niewielkie stężenie gazu wymagające powiadomienia użytkownika. Czynności które należy podjąć: sprawdzić przyczynę, którą np. może być: wyciek na obiekcie, zakłócenie pracy czujnika innymi substancjami (np. rozpuszczalnikiem o wysokim stężeniu lub parami paliw) substancje te należy usunąć z nadzorowanych pomieszczeń, przesunięcie charakterystyki czujnika. Czujniki, w miarę upływu czasu, mają tendencję do dryftu zera. Dlatego też, jeśli nie będą okresowo kalibrowane, może się zdarzyć iż próg ostrzeżenia przesunie się do poziomu czystego powietrza. Przyczynę tą należy podejrzewać w sytuacji gdy kompetentne służby sprawdziły za pomocą odpowiedniego przyrządu brak wycieków gazu w obiekcie, i nie stwierdzono obecności substancji zakłócających. 1.2.3 Alarm (próg 3) Stan ten występuje wtedy, gdy stężenie gazu przekroczyło próg alarmu (3 próg). Czynności które należy podjąć: 1.2.4 Awaria usunąć osoby postronne z zagrożonego obszaru, w miarę możliwości umożliwić przewietrzenie zagrożonych pomieszczeń przez otwarcie okien, drzwi (jeśli jednostka sterująca nie steruje samoczynnie załączaniem wentylacji). Jednocześnie z procesem pomiaru stężenia gazu czujnik dokonuje szeregu pomiarów diagnostycznych, mających na celu sprawdzenie poprawności pracy własnej oraz systemu. Sygnalizowane przez czujnik awarie wewnętrzne dotyczą problemów z sensorem. Sygnalizowanie przez czujnik awarie systemu mogą dotyczyć: przerwanie magistrali, nieprawidłowych wartości prądów wpływających do czujnika, nieprawidłowe ustawienie przełącznika konfiguracji, przerwy w połączeniu z czujnikiem EcoDet XT. 1.2.5 Wygrzewanie Po włączeniu zasilania czujnika przez pewien czas stabilizują się parametry pracy sensora. W tym stanie czujnik nie dokonuje pomiarów. Stan ten trwa około 1 minutę po czym czujnik zaczyna normalnie pracować. 2 Bezpieczeństwo Nie wolno doprowadzać do przecinania bądź uszkadzania izolacji przewodów łączących systemu. s. 8 25 Podręcznik Użytkownika: POD-042-PL R05
Nie montować czujnika gazu w miejscach narażonych na bezpośrednie działanie wody i promieni słonecznych. W przypadku wystąpienia uszkodzeń, czujnik należy wyłączyć i zabezpieczyć kable połączeniowe oraz skontaktować się z serwisem. Wszystkie czynności związane z podłączaniem czujników sygnalizatorów i innych elementów systemu należy wykonywać przy wyłączonym napięciu zasilania jednostki sterującej. Mimo wyłączenia zasilania Systemu Detekcji Gazu istnieje możliwość, że źródłem niebezpiecznego napięcia na zaciskach jednostki sterującej może być inny system (np. system wentylacji wykorzystujący wyjścia stykowe). W czasie wykonywania prac remontowo-budowlanych lub konserwacyjnych odpowiednio zabezpieczyć urządzenie. Przed malowaniem ścian zabezpieczyć urządzenie. Przed malowaniem podłóg zabezpieczyć urządzenie. Przed zastosowaniem silikonów lub materiałów zawierających silikony (farby, kleje, uszczelniacze, itp.) zabezpieczyć urządzenie. s. 9 25 Podręcznik Użytkownika: POD-042-PL R05
3 Opis budowy Przełącznik konfiguracji Listwy zaciskowe Otwory montażowe Płytka sensora Przycisk TEST Otwór wlotowy gazu Kontrolki optyczne Ilustracja 2: Budowa urządzenia i jego wymiary 4 Interfejsy wejścia wyjścia 4.1 Interfejsy elektryczne Wygląd listwy zaciskowej pokazano na ilustracji 2. Oznaczenie portu Zacisk Opis X1 X2 Port magistrali czujników / T-konektora XT / jednostki sterującej. Parametry patrz rozdział 10 + Dodatni biegun zasilania S1 S2 Linia sygnałowa S1 Linia sygnałowa S2 - Ujemny biegun zasilania Port czujnika EcoDet XT + Dodatni biegun zasilania S1 S2 Tabela 2: Opis listwy zaciskowej Linia sygnałowa S1 Linia sygnałowa S2 - Ujemny biegun zasilania s. 10 25 Podręcznik Użytkownika: POD-042-PL R05
5 Interfejs użytkownika Czujniki posiadają sygnalizację stanów za pomocą pięciu kontrolek LED, które są wyprowadzone na bocznej części obudowy (patrz ilustracja 2 oraz 3). Informacje na temat stanu czujnika Kontrolki zgrupowane są w dwóch polach: DETECTOR (informacje dotyczące czujnika), BUS (informacje dotyczące połączeń czujnika). Ilustracja 3: Interfejs użytkownika W tabeli 3 opisano sposób sygnalizowania stanów pracy czujnika. Szczegółowy opis patrz rozdział 1.2. Stan kontrolek Zielona (OK) świeci Żółta ( ) świeci Uszkodzenie czujnika Czerwona (ALARM) miga Przekroczony próg ostrzeżenia 1 Czerwona (ALARM) miga Przekroczony próg ostrzeżenia 2 Czerwona (ALARM) świeci Żółta ( X1) świeci DETECTOR BUS Przekazywana informacja Czujnik pracuje poprawnie, stężenie gazu poniżej ustalonych progów Przekroczony próg alarmu Awaria magistrali (przerwanie), niedozwolone wartości prądu patrz też rozdział 8 Żółta ( X2) świeci Nieprawidłowe podłączenie czujnika EcoDet XT patrz też rozdział 8 Cykliczne miganie wszystkich kontrolek Tabela 3: Sygnalizacja stanów pracy 6 Architektury systemów Czujniki mogą być łączone na dwa sposoby: w układ gwiazdy (tradycyjny), albo Wygrzewanie w szeregowy układ magistralny (pętlę alarmową) otwarty bądź zamknięty. Systemy mogą być zbudowane z pojedynczych czujników lub z par ( wraz z czujnikiem EcoDet XT). 6.1 Układ gwiazdy Informacje na temat połączeń czujnika W układzie tradycyjnym każdy czujnik jest indywidualnie podłączany do jednostki sterującej. Rozwiązanie to wymaga prowadzenia do jednostki sterującej dużej ilości przewodów, co może stanowić poważne utrudnienie montażu szczególnie w rozległych obiektach, oraz wzrost kosztów okablowania. s. 11 25 Podręcznik Użytkownika: POD-042-PL R05
MOD LED8 Ilustracja 4: Połączenie z Jednostką Sterującą MOD LED8 w układ gwiazdy Szczegółowy schemat został przedstawiony w załączniku [3]. 6.2 Pętla alarmowa otwarta W układzie tym czujniki łączone są szeregowo do magistrali za pośrednictwem T-konektorów XT. Zaletą tego rozwiązania jest znaczne ułatwienie montażu systemu oraz ograniczenie kosztów okablowania. MOD LED1 EcoDet XT EcoDet XT Ilustracja 5: Połączenie z Jednostką Sterującą MOD LED1 w układ magistralny otwarty W ostatnim czujniku (najodleglejszym od jednostki sterującej) układu magistralnego otwartego, przełącznik konfiguracji na płytce musi być ustawiony w pozycję 2 (patrz ilustracja 8). Nieodpowiednie ustawienie przełącznika spowoduje nieprawidłowe działanie systemu (wskazywanie awarii i brak reakcji na sygnał z następnych czujników). Szczegółowy schemat został przedstawiony w załączniku [3]. 6.3 Pętla alarmowa zamknięta Układ ten różni się od poprzedniego podłączeniem zakończenia linii zasilającej i sygnałowej z powrotem do jednostki sterującej wyposażonej w wyjście testowe pętli (np. Jednostka Sterująca MOD LED1). W ten sposób polepsza się warunki zasilania czujników oraz odporność instalacji na uszkodzenia. W układzie tym możliwe jest również sprawdzenie ciągłości pętli i prawidłowości pracy systemu przez wymuszenie alarmu na wyjściu testowym pętli w jednostce sterującej. Ułatwia to przeprowadzanie okresowych kontroli systemu. s. 12 25 Podręcznik Użytkownika: POD-042-PL R05
MOD LED1 EcoDet XT Ilustracja 6: Połączenie z Jednostką Sterującą MOD LED1 w układ magistralny zamknięty Szczegółowy schemat został przedstawiony w załączniku [3]. 6.4 Inne architektury Możliwe jest również wykorzystanie modyfikacji opisanych architektur. Przykładowo podłączając kilka układów magistralnych do pojedynczych wejść jednostki sterującej można stworzyć system składający się z kilku niezależnych stref wykorzystując tylko jedną jednostkę sterującą. Należy jednak pamiętać, że w tej sytuacji może być konieczne zasilenie układów magistralnych z dodatkowych zasilaczy, które zapewnią odpowiednią wydajność prądową systemu. Magistrala 1 Magistrala 2 MOD LED8 EcoDet XT EcoDet XT Ilustracja 7: Połączenie w dwa układy magistralne otwarte obsługujące dwie strefy 7 Konfiguracja urządzenia 7.1 Lokalizacja czujnika Dla poprawnej pracy systemu konieczne jest skonfigurowanie czujników poprzez odpowiednie ustawienie przełącznika konfiguracji umieszczonego wewnątrz czujnika (patrz ilustracja 2, 8). s. 13 25 Podręcznik Użytkownika: POD-042-PL R05
Rozróżnia się dwie możliwości ustawienia: czujnik ostatni ustawienie przełącznika dla czujników pracujących w układzie gwiazdy lub ostatniego czujnika przy połączeniu w układ pętli alarmowej otwartej, czujnik pośredni ustawienie przełącznika dla czujników pracujących w układzie pętli alarmowej zamkniętej i czujników pracujących w układzie pętli alarmowej otwartej oprócz ostatniego czujnika. Architektura Lokalizacja czujnika Ustawienie przełącznika konfiguracji Układ magistralny otwarty Czujnik ostatni Pozycja 2 (ostatni) Czujnik pośredni Pozycja 1 (pośredni) Układ magistralny zamknięty Dowolna Pozycja 1 (pośredni) Układ gwiazdy Dowolna Pozycja 2 (ostatni) Tabela 4: Konfiguracja urządzenia Nieodpowiednie ustawienie przełącznika spowoduje nieprawidłowe działanie systemu (wskazywanie awarii i brak reakcji na sygnał z następnych czujników). Kolejne czujniki lub jednostka sterująca Czujnik pośredni Czujnik ostatni Ilustracja 8: Ustawienia przełącznika konfiguracji s. 14 25 Podręcznik Użytkownika: POD-042-PL R05
7.2 Praca samodzielna oraz współpraca z czujnikiem EcoDet XT pracujący samodzielnie Zwora montowana dla czujnika pracującego samodzielnie współpracujący z EcoDet XT Ilustracja 9: Praca samodzielna oraz współpraca z EcoDet XT Przy pracy samodzielnej należy zwrócić uwagę na konieczność zamontowania zwory w listwie zaciskowej X2. 8 Diagnostyka połączeń elektrycznych wyszukiwanie błędów połączeń W przypadku sygnalizowania przez czujnik problemów z połączeniami (patrz rozdział 5) przyczyn awarii należy szukać korzystając ze wskazówek zawartych w tabeli 5. s. 15 25 Podręcznik Użytkownika: POD-042-PL R05
Kontrolka Dodatkowe warunki Możliwa przyczyna problemu X1 Czujnik pracuje jako pośredni Uszkodzony T-konektor XT lub nieprawidłowe połączenie w miejscach zaznaczonych na rysunku: Możliwe nieprawidłowe połączenie Złe ustawienie przełącznika konfiguracji (patrz rozdział 7.1) Czujnik pracuje jako ostatni Złe ustawienie przełącznika konfiguracji (patrz rozdział 7.1) X2 Czujnik pracuje w parze z czujnikiem ALPA EcoDet XT Nieprawidłowe połączenie w miejscach zaznaczonych na rysunku: Możliwe nieprawidłowe połączenie Czujnik pracuje samodzielnie Brak zwory (patrz rozdział 7.2) Tabela 5: Przyczyny sygnalizowania awarii s. 16 25 Podręcznik Użytkownika: POD-042-PL R05
9 Cykl życia 9.1 Transport Urządzenie powinno być transportowane w sposób taki jak nowe urządzenia tego typu. Jeżeli oryginalne pudełko, wytłoczka lub inne zabezpieczenia (np korki) nie są dostępne, należy samodzielnie zabezpieczyć urządzenie przed wstrząsami, drganiami i wilgocią innymi równoważnymi metodami. Transport powinien odbywać się w warunkach środowiskowych opisanych w tabeli 6. 9.2 Montaż 9.2.1 Lokalizacja czujników Lokalizacja czujników powinna zostać określona przez projektanta systemu z uwzględnieniem następujących zasad: zaleca się montaż czujnika CO na wysokości górnych dróg oddechowych, tj. około 1,2 1,7 m nad podłożem (typ. 1,5 m), dla typowego parkingu podziemnego można przyjąć, że na każde 120 200 m 2 wymagany jest jeden czujnik i uzależnione jest to od lokalnych warunków (wentylacji, miejsca prawdopodobnego gromadzenia się gazu, sposobu konstrukcji obiektu), czujniki nie powinny być narażane na bezpośredni wpływ wody bądź innych substancji chemicznych (np. środków czyszczących w czasie sprzątania obiektu), bezpośrednie działanie promieni słonecznych, deszczu, wiatru, czujnik należy chronić przed niszczącymi narażeniami mechanicznymi, lokalizacja czujnika powinna umożliwiać dokonywanie sprawdzeń i regulacji czujnika, a także jego wymiany lub odłączenia. 9.2.2 Instalacja Instalacja elektryczna czujników może być wykonywana jedynie przez osoby posiadające stosowne kwalifikacje, bądź działające w porozumieniu i pod nadzorem producenta. Instalację elektryczną należy wykonać zgodnie z projektem. Instalację elektryczną czujników należy wykonać zgodnie z ogólnymi zasadami wykonywania instalacji AKP 2. Przewody należy instalować tak by chronić je przed uszkodzeniami. Zaleca się montaż w korytach kablowych. Wszystkie czynności związane z podłączaniem czujników i innych elementów systemu należy wykonywać przy wyłączonym napięciu zasilania jednostki sterującej. Mimo wyłączenia zasilania systemu detekcji gazu istnieje możliwość, że źródłem niebezpiecznego napięcia może być inny system (np. system wentylacji wykorzystujący wyjścia stykowe). Do wykonywania podłączeń można stosować trój-żyłowe kable typu np. YTKSY, OMY, LiYY (magistrala). Do podłączenia czujnika należy zastosować przewód cztero-żyłowy. Dobór konkretnego rodzaju kabla zależy od projektanta i powinien uwzględniać warunki w miejscu pracy systemu detekcji gazu. Maksymalne długości przewodów łączących czujnik z jednostką sterującą dla danego przekroju żyły kabla podano w załączniku [4]. Przy doborze kabla należy zwrócić uwagę na spadki napięć na liniach. 2 Aparatura Kontrolno - Pomiarowa s. 17 25 Podręcznik Użytkownika: POD-042-PL R05
Linię zasilającą należy zaprojektować w ten sposób by przy najniższym spodziewanym napięciu zasilania linii, napięcie widziane na zaciskach czujnika w czasie alarmu nie spadło poniżej dopuszczalnej wartości (patrz rozdział 10). Zaciski sprężynowe listwy zaciskowej zwalniane są przez naciśnięcie przycisku wkrętakiem. Czujnik należy montować korzystając z otworów montażowych dostępnych po otwarciu obudowy, tak aby otwór wlotowy gazu skierowany był w dół. Wymiary obudowy, rozstaw otworów montażowych i rozmieszczenie elementów przedstawiono na ilustracji 2. Do wykonania otworów zaleca się skorzystać szablonu wierceń załączonego w opakowaniu urządzenia. Jeżeli do podłączenia użyto przewodów wielodrutowych (potocznie nazywanych linką ), końce tych przewodów należy zakończyć tulejkami zaciskowymi. Jeżeli istnieje potrzeba połączenia dwóch przewodów w jednym zacisku urządzenia dopuszczalne jest tylko i wyłącznie połączenie we wspólnej tulejce zaciskowej (szczegóły podano w tabeli 6). Niedopuszczalne jest łączenie w jednym zacisku urządzenia dwóch przewodów nie zaciśniętych w jednej tulejce. Nie umieszczać zapasu kabla w urządzeniu. Odizolowane przewody lub ich nadmiar mogą stanowić niebezpieczeństwo porażenia lub uszkodzenie urządzenia. Nie zostawiać niepodłączonych kabli wewnątrz urządzenia. Niepoprawne ułożenie kabli może doprowadzić do zmniejszania odporności urządzeń na zakłócenia elektromagnetyczne. Poprawne ułożenie kabli Niepoprawne ułożenie kabli Ilustracja 10: Przykładowe podłączenie kabli do urządzenia s. 18 25 Podręcznik Użytkownika: POD-042-PL R05
9.2.2.1 Układ gwiazdy Nie wykorzystany zacisk S2 Ilustracja 11: Połączenie Czujnika Gazu w układ gwiazdy Wykorzystywany jest tylko zacisk S1. Przełącznik konfiguracji zawsze ustawiony jest w pozycji 2 (czujnik ostatni). Szczegóły patrz rozdział 7. Rozprowadzić kable połączeniowe po obiekcie, zostawiając odpowiednią rezerwę na podłączenie czujników. Zainstalować i zasilić jednostkę sterującą. Po załączeniu zasilania powinna pokazać stan AWARIA ze względu na brak podłączonych czujników. Wyłączyć zasilanie jednostki sterującej. Zamocować mechanicznie czujniki na obiekcie. Podłączyć wyjście pierwszego czujnika do kabla idącego do jednostki sterującej. Przełącznik konfiguracji w czujniku ustawić w położenie 2 (czujnik ostatni) patrz ilustracja 11. Kabel z danego czujnika podłączyć do odpowiedniego kanału jednostki sterującej. Po włączeniu zasilania jednostka sterująca powinna pokazać stan PRACA, a kontrolki na czujniku będą kolejno mrugać przez czas jednej minuty (stabilizacja czujnika). Po tym czasie na czujniku zapali się kontrolka OK. Jeśli jednostka sterująca pokazuje stan AWARIA sprawdzić i usunąć ew. błędy podłączenia. Jeśli jednostka sterująca pokazuje stan PRACA wykonać test działania czujnika. W tym celu wymusić ALARM przez naciśniecie klawisza TEST w czujniku. Jednostka sterująca powinna zasygnalizować ALARM. s. 19 25 Podręcznik Użytkownika: POD-042-PL R05
Wyłączyć zasilanie. Powtórzyć czynności instalacyjne dla następnych czujników. Przy podłączeniu wszystkich czujników do jednostki sterującej załączyć zasilanie. Na wszystkich kanałach jednostki sterującej powinna być sygnalizowana PRACA. Zmierzyć napięcie zasilania na czujniku najdalej oddalonym od jednostki sterującej przy naciśniętym klawiszu TEST. Powinno ono wynosić nie mniej niż 10 V. Szczegóły patrz załącznik [3]. 9.2.2.2 Otwarta pętla alarmowa Rozprowadzić kabel magistralny po obiekcie. Zainstalować i zasilić jednostkę sterującą. Po załączeniu zasilania powinna pokazać stan AWARII ze względu na brak podłączonych czujników. Wyłączyć zasilanie jednostki sterującej. Zamocować mechanicznie czujniki oraz T-konektory na obiekcie. Połączyć czujniki z T-konektorami. Podłączyć wyjście pierwszego T-konektora do magistrali. Przełącznik konfiguracji w czujniku ustawić w położenie 2 (praca jako ostatni czujnik). Po włączeniu zasilania jednostka sterująca powinna pokazać stan PRACA, a kontrolki na czujniku będą kolejno mrugać przez czas około 1 minuty (stabilizacja czujnika). Po tym czasie na czujniku zapali się kontrolka OK. Jeśli jednostka sterująca pokazuje stan AWARIA sprawdzić i usunąć ew. błędy podłączenia. Jeśli jednostka sterująca pokazuje stan PRACA przełącznik konfiguracji w czujniku ustawić w położenie 1 (praca jako czujnik pośredni). W czujniku zapala się kontrolka X1, jednostka sterująca powinna zasygnalizować awarię czujnika (brak czujnika na końcu pętli). Wyłączyć zasilanie. Powtórzyć czynności dla następnych T-konektorów i czujników. W czujnikach przełącznik konfiguracji ustawić w położeniu 1. W ostatnim czujniku przełącznik konfiguracji ustawić w położeniu 2 (patrz ilustracja 8). Jednostka sterująca powinna pokazać stan PRACA dla całej magistrali. Wykonać test całej zmontowanej magistrali. W tym celu wymusić alarm na ostatnim czujniku przez naciśniecie klawisza TEST w czujniku. Po czasie zależnym od ilości czujników (ok. 5 30 sekund) jednostka sterująca powinna zasygnalizować ALARM. Przy naciśniętym klawiszu TEST zmierzyć napięcie zasilania na ostatnim czujniku. Powinno one wynosić nie mniej niż 10 V. W przypadku gdy jest niższe zaleca się zastosowanie wyższego napięcia zasilania lub zastosowanie podłączenia w zamkniętą pętlę alarmową. Szczegóły patrz załącznik [3]. 9.2.2.3 Zamknięta pętla alarmowa Układ ten różni się od powyższego jedynie tym, iż: we wszystkich czujnikach wchodzących w skład pętli przełączniki konfiguracji ustawione są pozycji 1 (jednostka sterująca pracuje jako ostatni czujnik) patrz ilustracja 8, wejście ostatniego T-konektora podpięte jest do wyjścia jednostki sterującej. Szczegóły patrz załącznik [3]. s. 20 25 Podręcznik Użytkownika: POD-042-PL R05
9.3 Uruchomienie 9.3.1 Przegląd odbiorczy Po wykonaniu instalacji elektrycznej zasilającej i sygnałowej czujników należy dokonać sprawdzenia i rozruchu instalacji. Sprawdzenie polega na kolejnym przyłączaniu czujników (lub ich symulatora patrz poniżej) do instalacji i sprawdzaniu reakcji jednostki sterującej. 9.3.2 Sprawdzanie Sprawdzenie poprawności działania instalacji polega na: sprawdzeniu czy jednostka sterująca pokazuje stan PRACA bez pobudzenia czujników gazem, pobudzeniu pierwszego z czujników gazem i sprawdzenie reakcji jednostki sterującej (powinna pokazać OSTRZEŻENIE lub ALARM w zależności od stężenia podanego gazu), pobudzeniu ostatniego z czujników gazem i sprawdzenie reakcji jednostki sterującej oraz wszystkich pośrednich czujników (powinny one pokazać lub ALARM w zależności od stężenia podanego gazu), wyrywkowym pobudzeniu wybranych czujników pośrednich, wyrywkowym odłączeniu czujników i sprawdzeniu reakcji jednostki sterującej powinna ona pokazać stan AWARIA. 9.3.3 Uruchomienie systemu Po wykonaniu połączeń elektrycznych i ich dopuszczeniu do rozruchu instalacja gotowa jest do pracy. Po wykonaniu instalacji elektrycznej można przystąpić do uruchomienia i sprawdzenia systemu według poniższej procedury: sprawdzić poprawność połączeń elektrycznych i ustawienie przełącznika konfiguracji, włączyć zasilanie systemu. Wszystkie czujniki powinny rozpocząć Wygrzewanie, co sygnalizowane jest cyklicznym miganiem kontrolek. W tym stanie wykorzystywane przez czujniki kanały jednostki sterującej powinny wskazywać pracę. Po około 40 sekundach wszystkie czujniki i jednostka sterująca powinny zasygnalizować stan PRACA (przy założeniu, że powietrze wolne jest od czynnika mogącego wywołać reakcję czujnika), wykonać test działania czujnika poprzez naciśnięcie i przytrzymanie przycisku TEST znajdującego się wewnątrz czujnika (patrz ilustracja 2) do momentu, aż jednostka sterująca zasygnalizuje ALARM. Naciśnięcie przycisku TEST powinno wywołać ALARM na sprawdzanym czujniku i jednostce sterującej, przy naciśniętym przycisku TEST (wszystkie czujniki w stanie ALARM ) dokonać pomiaru napięcia zasilania na najbardziej oddalonym czujniku. Napięcie nie może być niższe od minimalnego napięcia zasilania czujnika (patrz tabela 6). Zbyt niska wartość wskazuje na niewłaściwy dobór przekroju przewodu lub zbyt niskie napięcie zasilania systemu, zaleca się wykonanie sprawdzenia reakcji czujników gazem wzorcowym, test działania należy przeprowadzić dla każdego czujnika, jeżeli układ nie działa prawidłowo należy jeszcze raz sprawdzić poprawność połączeń lub skontaktować się z producentem, warunkiem dopuszczenia systemu do eksploatacji jest przeprowadzenie wszystkich czynności sprawdzających z wynikiem pozytywnym. s. 21 25 Podręcznik Użytkownika: POD-042-PL R05
9.4 Czynności okresowe W czasie eksploatacji instalacji gazometrycznej należy być świadomym faktu, iż czujniki a przede wszystkim sensory są elementami podatnymi na starzenie i na wpływy środowiska. Dlatego też proces konserwacji musi być wykonywany systematycznie. Czynności te mogą być przeprowadzone wyłącznie przez przeszkolone służby, zgodnie ze sztuką, ogólnymi zasadami bezpieczeństwa oraz szczególnymi warunkami instalacji. Do czynności okresowych zaliczamy: przegląd serwisowy / kalibrację czujników, wymiana elementów eksploatacyjnych, przeglądy okresowe. 9.4.1 Przeglądy serwisowe / kalibracja Zastosowany w urządzeniu sensor gazu jest elementem podatnym na starzenie i wpływ środowiska, czego naturalnym efektem jest spadek jego czułości. W celu skompensowania tego efektu należy dokonywać okresowych przeglądów serwisowych / kalibracji (z częstotliwością określoną w Świadectwie Kalibracji patrz tabela 6) Czujnika Gazu, wykonywanej przez autoryzowany serwis producenta. Proces kalibracji może być przeprowadzony na kilka sposobów: zdemontowanie i odesłanie kompletnego czujnika do producenta, wysłanie do producenta tylko płytek sensora płytkę można wyjąć z Czujnika Gazu po otwarciu obudowy (patrz ilustracja 2) wcześniej należy bezwzględnie wyłączyć zasilanie, wezwanie autoryzowanego serwisu producenta który wykona kalibrację na miejscu u klienta. Koszty kalibracji i dojazdu pokrywa użytkownik. 9.4.2 Wymiana elementów eksploatacyjnych Czas życia elementów eksploatacyjnych podano w tabeli 7. 9.4.2.1 Wymiana płytki sensora W czasie eksploatacji następuje naturalna utrata parametrów metrologicznych sensora. Kompensacja tego zjawiska następuje poprzez okresową, systematyczną regulacje wskazań aż do momentu gdy niezbędna jest wymiana sensora. Przyjmuje się iż wymiany tej należy dokonać po utracie czułości poniżej 50% czułości początkowej. Nie istnieje możliwość wymiany samego sensora. Wymianie podlega cały element sensor obsadzony na płytce (płytka sensora) patrz tabela 7. W celu wymiany płytki sensora należy: wyłączyć zasilanie czujnika, otworzyć obudowę, wymienić płytkę sensora (patrz ilustracja 2), zamknąć obudowę, włączyć zasilanie czujnika. s. 22 25 Podręcznik Użytkownika: POD-042-PL R05
9.4.3 Przegląd okresowy Zaleca się wykonywanie co 3 miesiące przeglądów okresowych. W ramach przeglądu okresowego należy dokonać oględzin zewnętrznych instalacji i urządzeń systemu oraz przeprowadzić test działania czujników: podać gaz na pierwszy z czujników oraz sprawdzić reakcję jednostki sterującej (powinna zasygnalizować OSTRZEŻENIE lub ALARM - w zależności od stężenia podanego gazu, powtórzyć czynność dla pozostałych czujników. W celu poprawnego podania gazu należy zastosować zestaw kalibracyjny oraz gaz wzorcowy tlenek węgla CO o stężeniu 150-300 ppm (patrz rozdział 12). Nie wolno samodzielnie testować czujnika poprzez podawanie na niego gazu o nieznanym składzie oraz stężeniu. Działanie takie doprowadzi do zatrucia sensora i rozkalibrowania czujnika. 9.4.4 Konserwacja Jedynym sposobem czyszczenia urządzenia jest wycieranie za pomocą wilgotnej delikatnej szmatki. Do czyszczenia czujnika nie wolno używać środków zawierających rozpuszczalniki, benzynę lub alkohole. 9.5 Utylizacja Ten symbol na produkcie lub jego opakowaniu oznacza, że nie wolno wyrzucać go wraz z pozostałymi odpadami komunalnymi. W tym wypadku użytkownik jest odpowiedzialny za właściwą utylizację przez dostarczenie urządzenia lub jego części do wyznaczonego punktu, który zajmie się dalszą utylizacją sprzętu elektrycznego i elektronicznego. Osobne zbieranie i przetwarzanie wtórne niepotrzebnych urządzeń ułatwia ochronę środowiska naturalnego i zapewnia, że utylizacja odbywa się w sposób chroniący zdrowie człowieka i środowisko. Więcej informacji na temat miejsc, do których można dostarczać niepotrzebne urządzenia i ich części do utylizacji, można uzyskać od władz lokalnych, lokalnej firmy utylizacyjnej oraz w miejscu zakupu produktu. Urządzenia oraz ich niedziałające elementy można również odesłać do producenta. s. 23 25 Podręcznik Użytkownika: POD-042-PL R05
10 Dane techniczne Znamionowe parametry zasilania Napięcie U ZAS 10 42 V Prąd I ZAS 40 ma 3 Warunki środowiskowe Praca Przechowywanie Zakres temperatur otoczenia Zakres wilgotności względnej Ciśnienie Mierzona substancja Zakres pomiarowy Konfiguracja standardowa ostrzeżenie 1 ostrzeżenie 2 alarm -20 40 O C 10 90% ciągle 0 99% chwilowo 1013 ± 10% hpa Tlenek węgla (CO) 300 ppm 20 ppm 40 ppm 100 ppm Stopień IP IP 43 Parametry wejść analogowych R WE 200 Ω Parametry wyjść analogowych R OBC_MAX 200 Ω Sygnał wyjściowy wg stanu pracy czujnika: awaria praca ostrzeżenie 1 ostrzeżenie 2 alarm Wbudowana sygnalizacja optyczna Klasa ochronności elektrycznej 2,4 ma 4 ma 9 ma 11 ma 15 ma Kontrolki typu LED Wymiary Patrz ilustracja 2 Wpusty kablowe (zakres dławionych średnic kabla) Przekrój kabla złącz zaciskowych Materiał obudowy Masa Częstotliwość obowiązkowych przeglądów serwisowych / kalibracji III 0 40 O C 30 90% ciągle Dławnice wciskane do rur instalacyjnych średnica rury 16 mm Dławnice wielozakresowe średnica przewodu 3,5 12 mm 0,25 1,5 mm 2 przewód lity 0,25 1 mm 2 przewód wielodrutowy ABS 0,3 kg Raz na rok (ważność Świadectwa Kalibracji) Czas życia elementów eksploatacyjnych Patrz tabela 7, rozdział 11 Sposób montażu 4 otwory na wkręt średnica 4 mm, rozstaw patrz ilustracja 2 Tabela 6: Dane techniczne 3 Podana wartość nie uwzględnia prądu pobieranego przez podłączony do zacisków X2 czujnik EcoDet XT. s. 24 25 Podręcznik Użytkownika: POD-042-PL R05
11 Lista elementów eksploatacyjnych Oznaczenie elementu eksploatacyjnego Element eksploatacyjny Czas życia Producent Kod produktu {1} Płytka Sensora 5 lat 4 Atest-Gaz PWS-017-CO Tabela 7: Lista elementów eksploatacyjnych 12 Lista akcesoriów PW-049-CB3 PW-064-WM1 PW-092-A Kod Produktu Kabel Serwisowy CB3 Opis Wspornik Montażowy WM1 (do montażu na ścianie) Zestaw Kalibracyjny - Gaz wzorcowy tlenek węgla CO o stężeniu 150 ppm Tabela 8: Lista akcesoriów 13 Sposób oznaczania produktu PW-097-CO Kod produktu Urządzenie Czujnik Gazu Tabela 9: Sposób oznaczenia produktu 14 Załączniki [1] DEZG113-PL Deklaracja Zgodności UE Czujnik Gazu [2] PU-Z-032-PL Własności eksploatacyjne czujników gazu wyposażonych w sensory elektrochemiczne [3] PU-Z-099-PL Schematy połączeń czujników serii XT [4] PU-Z-098-PL Maksymalne ilości czujników i EcoDet XT ze względu na rodzaj kabla [5] PU-Z-039 Klasyfikacja Substancji Chemicznych stosowanych w Atest-Gaz 4 Przy pracy w budynkach mieszkalnych, użyteczności publicznej, parkingach oraz garażach. s. 25 25 Podręcznik Użytkownika: POD-042-PL R05
Deklaracja Zgodności UE Atest-Gaz A. M. Pachole sp. j. deklaruje z pełną odpowiedzialnością, że produkt: (Rodzaj) Czujnik Gazu (Nazwa handlowa produktu) (Typ lub Kod produktu) PW-097 do którego odnosi się niniejsza deklaracja, jest zgodny z następującymi dyrektywami i normami: w zakresie dyrektywy 2014/30/UE w sprawie harmonizacji ustawodawstw państw członkowskich odnoszących się do kompatybilności elektromagnetycznej: PN-EN 50270:2007 Niniejsza deklaracja zgodności wydana zostaje na wyłączną odpowiedzialność producenta. Przeznaczenie i zakres stosowania: produkt przeznaczony jest do pracy w systemach gazometrycznych dla środowiska mieszkalnego, handlowego i przemysłowego. Ta Deklaracja Zgodności UE traci swoją ważność, jeżeli produkt zostanie zmieniony lub przebudowany bez naszej zgody. Gliwice, 16.09.2016... (Nazwisko i Podpis) Współwłaściciel Aleksander Pachole Atest-Gaz A. M. Pachole sp. j. ul. Spokojna 3, 44-109 Gliwice NIP: 969-143-32-31 tel.: +48 32 238 87 94 fax: +48 32 234 92 71 e-mail: biuro@atestgaz.pl s. 1/1 DEZG113-PL R02
Własności eksploatacyjne czujników gazu wyposażonych w sensory elektrochemiczne Spis treści 1 Wykrywane substancje...2 2 Zasada działania...3 3 Wpływ warunków środowiskowych...4 3.1 Skład kontrolowanej atmosfery...4 3.1.1 Wpływ obecności substancji w kontrolowanej atmosferze...4 3.1.2 Wpływ obecności gazu roboczego lub innego gazu reakcyjnego...5 3.1.3 Wpływ wartości stężenia tlenu...5 3.2 Wpływ temperatury...5 3.3 Wpływ wilgotności...5 3.4 Wpływ ciśnienia...6 3.5 Wpływ wibracji, uderzeń...6 4 Czynniki skracające czas życia sensora...6 Atest-Gaz A. M. Pachole sp. j. ul. Spokojna 3, 44-109 Gliwice NIP: 969-143-32-31 tel.: +48 32 238 87 94 fax: +48 32 234 92 71 e-mail: biuro@atestgaz.pl s. 1/6 Załącznik: PU-Z-032-PL R02
1 Wykrywane substancje Czujniki wyposażone w sensory elektrochemiczne są przeznaczone do pomiaru i wykrywania obecności określonych substancji w atmosferach gazowych w stężeniach generalnie powyżej pojedynczych ppm, ale w niektórych przypadkach (np. tlen, wodór) ich stężenia mogą mieć dziesiątki lub setki tysięcy ppm. Gazy te mają charakterystyczne dla siebie zakresy pomiarowe. Większość wykrywanych substancji to głównie lotne związki nieorganiczne. Mogą być również wykrywane niektóre związki organiczne, np. etylen, tlenek etylenu. W tabeli 1 przedstawiono przykładową listę substancji wykrywanych przez sensory elektrochemiczne. Nazwa związku (PL) Nazwa systematyczna (PL) Wzór sumaryczny CAS tlen tlen O2 7782-44-7 ozon tritlen O3 10028-15-6 wodór wodór H2 1333-74-0 amoniak azan NH3 7664-41-7 arsenowodór arsan AsH3 7784-42-1 tlenek węgla tlenek węgla (II) CO 630-08-0 chlor chlor Cl2 7782-50-5 dwutlenek chloru ditlenek chloru, tlenek chloru (IV) ClO2 10049-04-4 tlenek etylenu oksiran C2H4O 75-21-8 formaldehyd metanal HCHO 50-00-0 hydrazyna diazan N2H4 302-01-2 chlorowodór chlorek wodoru HCl 7647-01-0 cyjanowodór cyjanowodór HCN 74-90-8 siarkowodór siarczek wodoru, sulfan H2S 7783-06-4 tlenek azotu tlenek azotu (II) NO 10102-43-9 dwutlenek azotu ditlenek azotu, tlenek azotu (IV) NO2 10102-44-0 fosgen tlenochlorek węgla COCl2 75-44-5 silan monosilan SiH4 7803-62-5 dwutlenek siarki ditlenek siarki, tlenek siarki (IV) SO2 7446-09-5 etylen eten C2H4 74-85-1 tetrahydrotiofen (THT) tetrahydrotiofen lub tiacyklopentan C4H8S 110-01-0 Tabela 1: Substancje wykrywane przez sensory elektrochemiczne Atest-Gaz A. M. Pachole sp. j. ul. Spokojna 3, 44-109 Gliwice NIP: 969-143-32-31 tel.: +48 32 238 87 94 fax: +48 32 234 92 71 e-mail: biuro@atestgaz.pl s. 2/6 Załącznik: PU-Z-032-PL R02
2 Zasada działania Sensory elektrochemiczne to mikroogniwa galwaniczne. Na ilustracji 1 przedstawiono uproszczoną budowę sensora elektrochemicznego. Wlot sensora (1) zabezpieczony jest membraną (6), która uniemożliwia przenikanie wody oraz zanieczyszczeń do jego wnętrza. Najprostszy sensor elektrochemiczny składa się z dwóch elektrod: pomiarowej (2) i pomocniczej (3) (zwanej też przeciwelektrodą) zanurzonych w elektrolicie (4). Na pierwszej elektrodzie, w zależności od wykrywanego gazu, zachodzi reakcja redukcji lub utleniania, która jest równoważona na elektrodzie pomocniczej poprzez odpowiednio utlenianie wody lub redukcję tlenu. W celu zwiększenia wydajności sensora stosuje się trzecią elektrodę - odniesienia (5). Ma ona stały potencjał, który nie zależy od stężenia mierzonego gazu. Dzięki reakcjom elektrodowym generowane są elektrony, których uporządkowany przepływ - prąd elektryczny jest proporcjonalny do stężenia wykrywanego gazu. 1 6 2 4 5 3 1 wlot sensora 2 elektroda pomiarowa 3 elektroda pomocnicza 4 elektrolit 5 elektroda odniesienia 6 membrana Ilustracja 1: Budowa sensora elektrochemicznego Przykład reakcji dla sensora tlenku węgla: Elektroda pracująca: CO + H 2 O -> CO 2 + 2H + + 2e - Elektroda pomocnicza: ½O 2 + 2H + + 2e - -> H 2 O Reakcja sumaryczna: CO + ½O 2 -> CO 2 Atest-Gaz A. M. Pachole sp. j. ul. Spokojna 3, 44-109 Gliwice NIP: 969-143-32-31 tel.: +48 32 238 87 94 fax: +48 32 234 92 71 e-mail: biuro@atestgaz.pl s. 3/6 Załącznik: PU-Z-032-PL R02
3 Wpływ warunków środowiskowych Nigdy nie należy przekraczać znamionowych parametrów pracy czujnika. Parametry te można znaleźć w świadectwie kalibracji czujnika. Czujnik należy używać zgodnie z zapisami w Podręczniku Użytkownika. 3.1 Skład kontrolowanej atmosfery Przyjmuje się, że standardowym składem atmosfery jest mieszanina gazów o proporcjach podanych w tabeli 2. Składnik C [%vol] C [ppm] azot 78,084 780 840 tlen 20,946 209 460 argon 0,934 9340 dwutlenek węgla 0,0360 360 neon 0,00181 18,18 hel 0,00052 5,24 metan 0,00017 1,70 krypton 0,00011 1,14 wodór 0,00005 0,50 ksenon 0,000008 0,087 Tabela 2: Typowy skład powietrza atmosferycznego Gdy stężenia gazów w atmosferze różnią się znacznie od podanych w tabeli 2, należy przeprowadzić analizę wpływu takiej sytuacji na pracę czujnika. Niniejsza publikacja zakłada, że czujnik pracuje w atmosferze o standardowym składzie. 3.1.1 Wpływ obecności substancji w kontrolowanej atmosferze Sensor elektrochemiczny jest względnie selektywny. To znaczy, że oprócz gazu roboczego, czyli tego na który czujnik ma reagować, sensory te reagują również na stosunkowo niewielką ilość innych substancji w porównaniu do innych technik pomiarowych. Ze względu na wskazanie, dla każdego czujnika istnieje lub może istnieć zbiór substancji: na które sensor reaguje in plus dając dodatni sygnał proporcjonalny do stężenia substancji (np. tlenek węgla na sensorze tlenku węgla będący dla niego gazem roboczym, wodór na sensorze tlenku węgla), na które sensor reaguje in minus dając ujemny sygnał proporcjonalny do stężenia substancji (na przykład dwutlenek azotu dla sensora dwutlenku siarki), Atest-Gaz A. M. Pachole sp. j. ul. Spokojna 3, 44-109 Gliwice NIP: 969-143-32-31 tel.: +48 32 238 87 94 fax: +48 32 234 92 71 e-mail: biuro@atestgaz.pl s. 4/6 Załącznik: PU-Z-032-PL R02
na które sensor nie reaguje (sygnał wyjściowy nie zmienia się np. azot na sensorze tlenku węgla). Dla każdego czujnika istnieje lub może istnieć zbiór substancji: które są obojętne dla sensora nie wchodzą w reakcje chemiczne z elementem detekcyjnym sensora (np. azot na sensorze tlenku węgla) które wchodzą w reakcje chemiczne z elementem detekcyjnym sensora i nie powodują ponadnormalnej degradacji jego właściwości (np. gaz roboczy sensora), które oddziałują na elementy sensora i powodują chwilową lub permanentną degradację jego parametrów lub właściwości. Ze względu na zjawiska fizykochemiczne dla każdego czujnika może istnieć zbiór substancji, które oddziałują z substancją roboczą powodując brak możliwości dotarcia gazu roboczego do elementów detekcyjnych sensora (np. amoniak rozpuszczający się w parze wodnej). W przypadku niektórych substancji (np. chlor, fosgen, chlorowodór, dwutlenek siarki) zakres pracy sensora jest na tyle niski, iż gaz o takich stężeniach może być pochłaniany przez parę wodną znajdującą się w atmosferze bądź skondensowaną na elementach czujnika. Nie będzie on tym samym widoczny dla czujnika - tak długo aż jego stężenie nie osiągnie odpowiednio wysokiej wartości i nie nasyci wykroplonej pary wodnej znajdującej się na drodze do sensora. 3.1.2 Wpływ obecności gazu roboczego lub innego gazu reakcyjnego Reakcja gazu z elementem detekcyjnym sensora powoduje jego zużywanie, dlatego czujniki wyposażone w sensory elektrochemiczne są przeznaczone do pomiaru i wykrywania krótkotrwałej obecności określonych gazów w atmosferze. Zarówno dłuższe utrzymywanie się stężeń o wartościach mieszczących się w zakresie pomiarowym, jak też i nawet chwilowych stężeń spoza zakresu pomiarowego prowadzi do szybszego zużycia sensora. 3.1.3 Wpływ wartości stężenia tlenu Zależnie od sensora, do reakcji elektrochemicznej w większości wypadków potrzebny jest tlen. Na krótki okres czasu wystarczy tlen rozpuszczony w elektrolicie, jednakże stałe działanie w atmosferze beztlenowej nie jest najczęściej możliwe. 3.2 Wpływ temperatury Temperatura mierzonej atmosfery ma wpływ na charakterystykę sensora. Jej wpływ w zakresie pracy sensora jest kompensowany na drodze elektronicznej. Bardzo szybkie zmiany temperatury powietrza w znamionowym zakresie temperaturowym czujnika mogą powodować reakcje sensora na to zjawisko. Szybkie zmniejszenie temperatury może powodować szybkie zwiększenie wilgotności względnej, a co za tym idzie reakcję sensora. 3.3 Wpływ wilgotności Zależnie od sensora, do reakcji elektrochemicznej potrzebna jest woda, dlatego sensory te nie mogą pracować w atmosferze o bardzo niskiej wilgotności względnej. W przypadku pracy w takich warunkach może dojść do zatężania elektrolitu, który jest żrący i może powodować zniszczenie sensora. Gdy wilgotność mierzonej atmosfery mieści się w zakresie znamionowym pracy czujnika nie ma ona wpływu na wskazania. Jednak gwałtowne, skokowe zmiany wilgotności w mierzonej atmosferze mogą powodować chwilowe pojawienie się sygnału mimo braku gazu roboczego w otoczeniu sensora. Atest-Gaz A. M. Pachole sp. j. ul. Spokojna 3, 44-109 Gliwice NIP: 969-143-32-31 tel.: +48 32 238 87 94 fax: +48 32 234 92 71 e-mail: biuro@atestgaz.pl s. 5/6 Załącznik: PU-Z-032-PL R02
Należy brać pod uwagę zjawiska powodujące, że gaz roboczy oddziałuje z wilgocią w atmosferze nie pozwalając mu na dotarcie do sensora (np. opary amoniaku, chloru, chlorowodoru, fosgenu itp.). Kondensacja pary wodnej może powodować zablokowanie dopływu gazu roboczego do sensora. 3.4 Wpływ ciśnienia Nagła zmiana ciśnienia w obecności gazu roboczego może powodować niepoprawne wskazanie czujnika proporcjonalne do szybkości i wielkości zmiany ciśnienia. 3.5 Wpływ wibracji, uderzeń Należy zadbać by czujnik nie był narażony na uderzenia oraz wibracje przekraczające amplitudę drgań wynoszącą 0,15mm i częstotliwości powyżej 10Hz. 4 Czynniki skracające czas życia sensora Czas życia sensora limitowany jest wskutek stopniowego zużywania elektrolitu oraz elektrod. Czas ten może ulec znacznemu skróceniu w skutek: długotrwałego utrzymywania się stężeń o wartościach mieszczących się w zakresie pomiarowym, chwilowej obecności stężeń przekraczających znacznie zakres pomiarowy, działania skrajnych wilgotności (powietrza bardzo suchego bądź bardzo wilgotnego), zbyt wysokiej temperatury otoczenia, pojawiania się skokowych zmian ciśnienia. Atest-Gaz A. M. Pachole sp. j. ul. Spokojna 3, 44-109 Gliwice NIP: 969-143-32-31 tel.: +48 32 238 87 94 fax: +48 32 234 92 71 e-mail: biuro@atestgaz.pl s. 6/6 Załącznik: PU-Z-032-PL R02
Schematy połączeń czujników serii XT Przykładowe sposoby połączenia czujników oraz EcoDet XT z jednostkami sterującymi pokazano na rysunkach. Zwora Przełącznik konfiguracji Ilustracja 1: Schemat połączenia czujników do jednostki sterującej (układ magistralny otwarty) Podczas podłączania czujników należy zwrócić uwagę na konieczność zamontowania zwory w listwie zaciskowej X2 czujnika (gdy nie współpracuje bezpośrednio z czujnikiem EcoDet XT) oraz położenie przełącznika konfiguracji (czujnik pośredni lub ostatni). Atest-Gaz A. M. Pachole sp. j. ul. Spokojna 3, 44-109 Gliwice NIP: 969-143-32-31 tel.: +48 32 238 87 94 fax: +48 32 234 92 71 e-mail: biuro@atestgaz.pl s. 1/5 Załącznik: PU-Z-099-PL R01
Ilustracja 2: Schemat połączenia czujników EcoDet XT do jednostki sterującej (układ magistralny otwarty) Podczas podłączania czujników należy zwrócić uwagę na położenie przełącznika konfiguracji (czujnik pośredni lub ostatni). Atest-Gaz A. M. Pachole sp. j. ul. Spokojna 3, 44-109 Gliwice NIP: 969-143-32-31 tel.: +48 32 238 87 94 fax: +48 32 234 92 71 e-mail: biuro@atestgaz.pl s. 2/5 Załącznik: PU-Z-099-PL R01
Ilustracja 3: Schemat połączenia czujników oraz EcoDet XT do jednostki sterującej (układ magistralny otwarty) Podczas podłączania czujników należy zwrócić uwagę na konieczność zamontowania zwory w listwie zaciskowej X2 czujnika (gdy nie współpracuje bezpośrednio z czujnikiem EcoDet XT) oraz położenie przełącznika konfiguracji (czujnik pośredni lub ostatni). Atest-Gaz A. M. Pachole sp. j. ul. Spokojna 3, 44-109 Gliwice NIP: 969-143-32-31 tel.: +48 32 238 87 94 fax: +48 32 234 92 71 e-mail: biuro@atestgaz.pl s. 3/5 Załącznik: PU-Z-099-PL R01
Ilustracja 4: Schemat połączenia czujników oraz EcoDet XT do jednostki sterującej (układ magistralny zamknięty) Podczas podłączania czujników należy zwrócić uwagę na konieczność zamontowania zwory w listwie zaciskowej X2 czujnika (gdy nie współpracuje bezpośrednio z czujnikiem EcoDet XT) oraz położenie przełącznika konfiguracji (czujnik pośredni lub ostatni). Atest-Gaz A. M. Pachole sp. j. ul. Spokojna 3, 44-109 Gliwice NIP: 969-143-32-31 tel.: +48 32 238 87 94 fax: +48 32 234 92 71 e-mail: biuro@atestgaz.pl s. 4/5 Załącznik: PU-Z-099-PL R01
Ilustracja 5: Schemat połączenia czujników oraz EcoDet XT do jednostki sterującej (układ gwiazdy) Podczas podłączania czujników należy zwrócić uwagę na konieczność zamontowania zwory w listwie zaciskowej X2 czujnika (gdy nie współpracuje bezpośrednio z czujnikiem EcoDet XT) oraz położenie przełącznika konfiguracji (czujnik pośredni lub ostatni). Atest-Gaz A. M. Pachole sp. j. ul. Spokojna 3, 44-109 Gliwice NIP: 969-143-32-31 tel.: +48 32 238 87 94 fax: +48 32 234 92 71 e-mail: biuro@atestgaz.pl s. 5/5 Załącznik: PU-Z-099-PL R01